DE102017215661A1 - Oil filter cartridge for an oil circuit of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Ölfilterkartusche (1) für einen Ölkreislauf eines Kraftfahrzeugs. Die Ölfilterkartusche (1) umfasst ein Filtergehäuse (4), welches einen Gehäuseinnenraum (5) umgibt. Im Gehäuseinnenraum (5) ist eine hydrophobe Membran (2) angeordnet, welche von Öl (X) durchströmbar ist, welche fest mit dem Filtergehäuse (4) verbunden ist, und welche den Gehäuseinnenraum (5) in eine Rohseite (6) und in eine Reinseite (7) unterteilt. Im Filtergehäuse (4) ist ein Rohöleinlass (8) vorhanden, der zum Einleiten von dem zu filterndem Öl (X) oder zum Einleiten eines Reinigungsmittels (R) fluidisch mit der Rohseite (6) kommuniziert. Im Filtergehäuse (4) ist ferner ein Reinölauslass (9) vorhanden, der zum Ausleiten von zu gefiltertem Öl (X) aus der Reinseite (7) oder zum Einleiten des Reinigungsmittels (R) fluidisch mit der Reinseite (7) kommuniziert. The invention relates to an oil filter cartridge (1) for an oil circuit of a motor vehicle. The oil filter cartridge (1) comprises a filter housing (4) which surrounds a housing interior (5). In the housing interior (5) a hydrophobic membrane (2) is arranged, which is traversed by oil (X), which is fixedly connected to the filter housing (4), and the housing interior (5) in a raw side (6) and in a Sub-page (7) divided. In the filter housing (4) there is a crude oil inlet (8) which communicates fluidically with the raw side (6) for introducing oil (X) to be filtered or for introducing a cleaning agent (R). A pure oil outlet (9) is also present in the filter housing (4) which communicates fluidically with the clean side (7) for discharging filtered oil (X) out of the clean side (7) or for introducing the cleaning agent (R).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ölfilterkartusche für einen Ölkreislauf eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner ein Reinigungsverfahren zum Reinigen einer solchen Ölfilterkartusche. Die Erfindung betrifft schließlich eine Ölfilter-Anordnung mit einer solchen Ölfilterkartusche.The present invention relates to an oil filter cartridge for an oil circuit of a motor vehicle. The invention further relates to a cleaning method for cleaning such an oil filter cartridge. Finally, the invention relates to an oil filter arrangement with such an oil filter cartridge.
In Ölkreisläufen von Kraftfahrzeugen werden Ölfilter eingesetzt, um das im Ölkreislauf zirkulierenden Öl von Schmutzpartikeln zu reinigen. Solche herkömmlichen Ölfilter müssen jedoch von Zeit zu Zeit selbst einer Reinigung unterzogen werden, um sicherzustellen, dass sich ihre Filterwirkung aufgrund von Verschmutzung nicht vorzeitig erschöpft.In oil circuits of motor vehicles oil filters are used to clean the circulating oil in the oil circuit of dirt particles. Such conventional oil filters must, however, be cleaned from time to time to ensure that their filtering effect is not prematurely depleted due to contamination.
Eine solche Reinigung gestaltet sich bei herkömmlichen Filtereinrichtungen jedoch als aufwändig, da zunächst die Ölfiltereinrichtung aus dem Ölkreislauf ausgebaut und anschließend das in der Ölfiltereinrichtung vorhandene Filterelement - etwa ein sogenannter Faltenstern aus Filterpapier - aus dem Filtergehäuse der Filtereinrichtung entfernt und gegen ein Ersatzteil ausgetauscht werden muss. Außerdem muss die Ölfiltereinrichtung nach dem Einsetzen des Ersatzteils zusammengebaut und im Kühlkreislauf montiert werden. Zudem besteht die Gefahr, dass nach dem erneuten Zusammenbau der Ölfiltereinrichtung Leckage-Öffnungen im Filtergehäuse erzeugt werden.Such cleaning, however, is complicated in conventional filter devices, since first the oil filter device removed from the oil circuit and then the filter element present in the oil filter device - such as a so-called pleated star filter paper - removed from the filter housing of the filter device and replaced with a spare part. In addition, after inserting the replacement part, the oil filter device must be assembled and mounted in the cooling circuit. In addition, there is the danger that after re-assembly of the oil filter device leakage openings are produced in the filter housing.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei der Entwicklung von Ölfiltereinrichtungen neue Wege aufzuzeigen. Insbesondere sollen oben genannter Nachteile weitgehend oder sogar vollständig behoben werden.It is therefore an object of the present invention to discover new ways in the development of oil filter devices. In particular, the abovementioned disadvantages are to be largely or even completely remedied.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.This object is achieved by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Grundidee der Erfindung ist demnach, eine Ölfiltereinrichtung als Wechselkartusche - diese wird im Folgenden als Ölfilterkartusche bezeichnet - auszubilden, die im Zuge eines Reinigungsverfahrens mit einem Reinigungsmittel gespült werden kann, ohne dass hierzu die das eigentliche Filterelement in Form einer hydrophoben Membran aus der Ölfilterkartusche entfernt werden muss. Im Zusammenspiel der Ölfilterkartusche mit einer geeignet ausgebildeten Ölfilter-Reinigungseinrichtung wird es möglich, die Ölfilterkartusche durch Spülung mit dem Reinigungsmittel zu säubern und von Schmutzpartikeln zu befreien, welche sich im Betrieb der Ölfiltereinrichtung im Ölkreislauf in dieser angesammelt haben. Auf diese Weise kann zum einen die Lebensdauer der Ölfiltereinrichtung gegenüber herkömmlichen Wegwerfkartuschen verlängert werden. Zum anderen gestaltet sich der Reinigungsvorgang zum Reinigen der Ölfilterkartusche besonders einfach, da ein aufwändiges Entfernen der Membran aus einem Filtergehäuse der Ölfilterkartusche entfallen kann. Vielmehr ist es bei der hier vorgestellten Ölfilterkartusche ausreichend, diese als Baueinheit einschließlich besagter Membran in der Ölfilter-Reinigungseinrichtung anzuordnen und dort mit einem geeigneten Reinigungsmittel zu spülen.The basic idea of the invention is therefore to design an oil filter device as an interchangeable cartridge (hereinafter referred to as an oil filter cartridge) which can be rinsed with a cleaning agent in the course of a cleaning process without the actual filter element in the form of a hydrophobic membrane being removed from the oil filter cartridge for this purpose got to. In the interaction of the oil filter cartridge with a suitably designed oil filter cleaning device, it is possible to clean the oil filter cartridge by rinsing with the detergent and rid of dirt particles that have accumulated in the oil circuit in the operation of the oil filter device in this. In this way, on the one hand the life of the oil filter device can be extended compared to conventional disposable cartridges. On the other hand, the cleaning process for cleaning the oil filter cartridge designed particularly simple, since a complex removal of the membrane can be omitted from a filter housing of the oil filter cartridge. Rather, it is sufficient in the oil filter cartridge presented here to arrange them as a structural unit including said membrane in the oil filter cleaning device and there to rinse with a suitable cleaning agent.
Eine erfindungsgemäße Ölfilterkartusche umfasst ein Filtergehäuse, welches einen Gehäuseinnenraum umgibt. Im Gehäuseinnenraum ist eine hydrophobe Membran angeordnet, die zum Filtern von Öl von diesem durchströmbar ist. Die Membran ist dabei fest mit dem Filtergehäuse verbunden. Bevorzugt ist die Membran direkt und unlösbar am Filtergehäuse befestigt. Die Membran unterteilt den Gehäuseinnenraum in eine Rohseite und in eine Reinseite. Im Filtergehäuse ist ein Rohöleinlass vorhanden, der zum Einleiten von zu filterndem Öl oder zum Einleiten eines Reinigungsmittels - zum Spülen der Membran - fluidisch mit der Rohseite kommuniziert. Im Filtergehäuse ist außerdem ein Reinölauslass vorhanden, der zum Ausleiten von zu gefiltertem Öl aus der Reinseite oder zum Einleiten des Reinigungsmittels - ebenfalls zum Spülen der Membran - fluidisch mit der Reinseite kommuniziert.An oil filter cartridge according to the invention comprises a filter housing, which surrounds a housing interior. In the housing interior, a hydrophobic membrane is arranged, which can be flowed through for filtering oil from this. The membrane is firmly connected to the filter housing. Preferably, the membrane is directly and permanently attached to the filter housing. The membrane divides the housing interior into a raw side and into a clean side. In the filter housing, a crude oil inlet is present, which communicates fluidically with the raw side for introducing oil to be filtered or for introducing a cleaning agent - for rinsing the membrane. In addition, a clean oil outlet is provided in the filter housing, which communicates fluidically with the clean side for discharging filtered oil from the clean side or for introducing the cleaning agent, likewise for rinsing the membrane.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ölfilterkartusche zur Durchführung eines mehrstufigen Reinigungsverfahrens eingerichtet bzw. ausgebildet, bei welchem die Membran der Ölfilterkartusche mit einem Reinigungsmittel gespült wird. Das Reinigungsverfahren umfasst die folgenden Reinigungsschritte a) bis c):
- a) Spülen der Membran mit einer Lauge,
- b) Spülen der Membran mit einer Säure,
- c) Neutralisieren der Membran mit Wasser.
- a) rinsing the membrane with a lye,
- b) rinsing the membrane with an acid,
- c) neutralizing the membrane with water.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Membran oleophob ausgebildet und weist hierfür eine Beschichtung auf Basis einer Dispersion polymerer kationischer perfluorierter Verbindungen auf.According to a further preferred embodiment, the membrane is formed oleophobic and for this purpose has a coating based on a dispersion of polymeric cationic perfluorinated compounds.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst die Membran polymere Hohlfasern.According to another preferred embodiment, the membrane comprises polymeric hollow fibers.
Die Erfindung betrifft ferner eine Ölfilter-Anordnung mit einer vorangehend vorgestellten Ölfilterkartusche, so dass sich die oben erläuterten Vorteile der Ölfilterkartusche auf die Ölfilter-Anordnung übertragen. Die erfindungsgemäße Ölfilter-Anordnung umfasst eine Ölfilter-Reinigungseinrichtung zum Reinigen der Ölfilterkartusche. Die Ölfilter-Reinigungseinrichtung und die Ölfilterkartusche sind erfindungsgemäß derart aufeinander abgestimmt, dass die Ölfilterkartusche mit der hydrophoben Membran zur Durchführung eines Reinigungsverfahrens in der Ölfilter-Reinigungseinrichtung aufnehmbar ist, derart, dass die Membran in der Ölfilter-Reinigungseinrichtung mit einem Reinigungsmittel gespült werden kann.The invention further relates to an oil filter arrangement with an oil filter cartridge presented above, so that the advantages of the oil filter cartridge explained above are transferred to the oil filter arrangement. The oil filter arrangement according to the invention comprises an oil filter cleaning device for cleaning the oil filter cartridge. The oil filter cleaning device and the oil filter cartridge according to the invention are matched to one another such that the oil filter cartridge with the hydrophobic membrane for carrying out a cleaning process in the oil filter cleaning device is receivable such that the membrane in the oil filter cleaning device can be flushed with a detergent.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Ölfilter-Reinigungseinrichtung ein Reinigungsgehäuse auf, welches einen Reinigungsgehäuseinnenraum begrenzt, in dem die Ölfilterkartusche aufgenommen werden kann. Im Reinigungsgehäuse ist ein erster Reinigungsmitteldurchlass vorgesehen, welcher fluidisch mit dem Rohöleinlass des Filtergehäuses kommuniziert, wenn die Ölfilterkartusche im Reinigungsgehäuseinnenraum angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform ist im Reinigungsgehäuse außerdem ein zweiter Reinigungsmitteldurchlass vorgesehen, welcher fluidisch mit dem Reinölauslass des Filtergehäuses kommuniziert, wenn die Ölfilterkartusche im Reinigungsgehäuseinnenraum angeordnet ist. Dies ermöglicht es, den Rohöleinlass sowie, alternativ oder zusätzlich, in den Reinölauslass zu verwenden, um Reinigungsmittel in den Gehäuseinnenraum des Filtergehäuses einzubringen.According to a preferred embodiment, the oil filter cleaning device has a cleaning housing, which limits a cleaning housing interior, in which the oil filter cartridge can be accommodated. In the cleaning housing, a first cleaning agent passage is provided which fluidly communicates with the crude inlet of the filter housing when the oil filter cartridge is arranged in the cleaning housing interior. In this embodiment, a second detergent passage is also provided in the cleaning housing, which communicates fluidically with the clean oil outlet of the filter housing when the oil filter cartridge is disposed in the cleaning housing interior. This makes it possible to use the crude oil inlet as well as, alternatively or additionally, in the pure oil outlet in order to introduce cleaning agent into the housing interior of the filter housing.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Reinigungsverfahren zum Reinigen der vorangehend vorgestellten Ölfilterkartusche. Das Reinigungsverfahren umfasst die folgenden Schritte:
- a) Spülen der Membran der Ölfilterkartusche mit einer Lauge,
- b) Spülen der Membran mit einer Säure,
- c) Neutralisieren der Membran mit Wasser.
Durch Verwendung eines basischen Reinigungsmittels, gefolgt von einer Spülung mit Wasser, anschließender Spülung mit einem sauren Reinigungsmittel, gefolgt wiederum von einer Spülung mit Wasser können Verunreinigungen besonders effektiv aus der Ölfilterkartusche entfernt werden.The invention further relates to a cleaning method for cleaning the above-presented oil filter cartridge. The cleaning process comprises the following steps:
- a) rinsing the membrane of the oil filter cartridge with a lye,
- b) rinsing the membrane with an acid,
- c) neutralizing the membrane with water.
By using a basic detergent, followed by rinsing with water, then rinsing with an acidic detergent followed by rinsing with water, impurities can be effectively removed from the oil filter cartridge.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Reinigungsverfahren den folgenden, dem Schritt a) vorangehenden Schritt a0):
- a0) Entleeren von Altöl aus der Ölfilterkartusche.
- a0) Dumping used oil from the oil filter cartridge.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Reinigungsverfahren den folgenden, auf den Schritt c) folgenden Schritt d):
- d) Befüllen der Ölfilterkartusche mit Frischöl. Somit ist die Ölfilterkartusche nach dem Spülen mit dem Reinigungsmittel und neutrales Auswaschen mit Wasser wieder zur Verwendung in dem Ölkreislauf einsatzbereit.
- d) Fill the oil filter cartridge with fresh oil. Thus, the oil filter cartridge after flushing with the detergent and neutral washing with water is ready for use in the oil circuit again.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung werden in Schritt a) als Reinigungsmittel zunächst eine erste Lauge und danach eine zweite Lauge verwendet, deren pH-Wert kleiner ist als der pH-Wert der ersten Lauge und meist oxidativ reinigend wirkt. Diese Maßnahme führt zu einem verbesserten Lösen von Schmutzpartikeln aus der Membran.According to an advantageous development, a first liquor and then a second liquor are used in step a) as a cleaning agent, the pH of which is less than the pH of the first liquor and usually acts oxidatively cleansing. This measure leads to an improved release of dirt particles from the membrane.
Zweckmäßig kann die in Schritt a) verwendete Lauge, insbesondere die zweite Lauge, eine mit Oxidationsmitteln in ihrer reinigenden Wirkung verbesserte Natronlauge sein.Suitably, the liquor used in step a), in particular the second liquor, can be an improved caustic soda with oxidizing agents in their cleaning action.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird in Schritt b) als Reinigungsmittel ein erste Säure und danach eine zweite Säure verwendet wird, deren pH-Wert kleiner ist als der pH-Wert der ersten Säure.According to a further advantageous embodiment, a first acid and then a second acid whose pH is less than the pH of the first acid is used in step b) as the cleaning agent.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die in Schritt b) verwendete Säure, insbesondere die zweite Säure, eine Zitronensäure oder andere komplexierende Säure.According to an advantageous development, the acid used in step b), in particular the second acid, is a citric acid or other complexing acid.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the subclaims, from the drawing and from the associated description of the figures with reference to the drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be explained in more detail in the following description.
Es zeigen, jeweils schematisch:
-
1 in schematischer, schaltplanartiger Darstellung den Aufbau einer erfindungsgemäßen Ölfilter-Anordnung mit einer erfindungsgemäßen Ölfilterkartusche. -
2 eine Variante der Ölfilterkartusche der1 in separater Darstellung.
-
1 in a schematic, schematic diagram showing the structure of an inventive oil filter assembly with an oil filter cartridge according to the invention. -
2 a variant of the oil filter cartridge of1 in separate representation.
Die Ölfilterkartusche
Entsprechend
Die Ölfilter-Reinigungseinrichtung
Nach dem Anordnen der Ölfilterkartusche
After arranging the
Im Reinigungsgehäuse
Über den ersten und/oder zweiten Reinigungsmitteldurchlass
Die Spülung des Gehäuseinnenraums
Vor Durchführung des Verfahrensschritts
Zweckmäßig kann in Schritt
Ebenso kann in Schritt
Die
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